2021年2月
试论现代信息技术在船舶通信导航领域中的运用尚凡葵，付攀，韩松 pppd-287（海装北京局驻青岛地区第一军事代表室，山东青岛266000）
【摘要】为提升船舶在内河运行时安全的稳定性，尽可能消除潜在隐患，本文就当前船舶领域中导航技术以及通信系统的发展情况进行深度分析，对船舶航运的实际运行进行研究，提出利用各类数据信息搭建船舶之间的信息通信系统，构建可靠的引航系统，确保实时掌控各个船舶所处的位置，并对航行过程中反馈的数据进行有效处理，进一步完善海上交通体系，以期为相关人员(或工程)提供参考。 【关键词】信息技术；船舶；通信导航；应用
【中图分类号】U675.7【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2021）02-0321-02
1船舶导航安全系统分析
船舶导航安全系统基本都由计算机控制，一般以AIS系统为核心，结合北斗卫星导航、定位、岸基测控等技术，实时分析船舶周围的安全隐患，测定船舶四周的环境。信息技术在安全系统中的应用有效提升了船舶导航的安全系数，保证了船舶的安全稳定运行。由于实现安全系统的正常运行需要通信系统作为支
撑，研究人员不断在通信系统上下功夫，现在的船舶导航基本都运用数字集通信系统，数据传输的精确度大大提高了。
2船舶导航与通信系统分析
船舶的安全航行离不开导航和通信系统。随着海洋运输技术的更新和变革，船舶导航和通信系统不断更新换代，技术越来越先进。具体来说，当前的船舶导航和通信系统的创新成为主要的研究方向。就当前的发展来说，船舶导航系统和通信系统主要包括四部分：
2.1GPS卫星导航系统
tsf过载保护GPS系统也称为导航卫星测时与测距全球定位系统，首先诞生于美国。它是利用高轨卫星传输出现的延时和频移，判定目标对象的位置变化和距离变化。
2.2GIS地理信息系统
GIS系统主要收集地球表面的位置空间信息，通常由数据服务器、嵌入式系统、自动化终端等组成，属于专业化空间信息系统。
2.3雷达系统
雷达系统是船舶导航与通信系统中使用最广泛的系统，而且雷达系统发展最早，也最完善。
2.4AIS船载自动识别系统
AIS系统是一种全新的船舶助航装置，智能化水平比较高，其可以有效分析船舶之间、船舶与岸基之间的数据信息并进行传输，也能分析静态信息、轨迹信息和定位信息。
3船舶通信导航领域中现代信息技术的发展3.1船舶导航技术
船舶导航技术需要完成船舶定位、航线方向、轨迹分析以及速度控制等内容，需要为船舶提供准确的定位信息和动态路程分析。其中，核心系统是航海功能软件，其主要功能是测定航线，当船舶驶入危险区域或者偏离航道时，航海功能软件会迅速给船舶提示预警信息，并给出建议方案。同时，航海功能软件也可以将航行数据存储下来，形成航行日志，提供给操作人员，方便他们分析。一般，在船舶导航系统中会配有气象分析软件、自动避障分析软件。在一款功能相对综合的导航系统中，除了传统的信息系统外，雷达摄影、ARPA系统以及电子海图都有安装，船舶位置信息、轨迹、航速以及外界环境信息如海域水深、气象等都能被精准地分析出来，也能精确提供船舶位置到目标点的距离和方向信息。
3.2船舶通信技术
与陆地通信系统相比，船舶通信系统的功能更具综合性，信息采集、分析、传输、记录等功能都被整合起来。具体来说，船舶通信系统的优势有：①可以借助卫星进行全球的无线通信；②频段区间能够有效覆盖各项装置。所以，其结构较复杂，天线和各项设备集成度较高；③内外通信均能够融入系统内部。总之，船舶通信系统相比陆地通信系统更先进、功能更综合。
3.3军船综合导航系统
我国军船导航系统除了具备普通船舶导航系统中的一般功能外，还需要具备更加强大的信息自主更正技术，当导航和通信信息遭到破坏时，其可以自主纠正，保证信息传输的安全稳定。一般来说，军船导航系统需要具备以下几个功能：①采集航速、方向、风力、水深等数据；②分析航行区域内的气象数
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据、海域数据，得出一条最佳航行；③记录和显示导航数据，显示敏感信息和关键信息，并进行预警。
优化军船导航系统可以从以下几个方面着手：①RS-422A组合导航系统串口通信特性通信网络方案。
此方案中，串口通信、综合数据展示等均借助于串口服务，结构比较简单、通信稳定、信息传输距离长。但是由于串口通信一般按位传递，传输速度缓慢。另外，点与点连接模式也限制了数据传输方式，使得数据仅能通过连接进行传输。但是，对于导航系统来说，其内部配备有众多的信息传感装置，一旦连接过多就会致使系统冗余，从而影响传输信息的可靠和安全。当前，船舶信息化程度逐渐加深，装置之间、系统之间的数据传输更为密切，信息总量也不断增加，导致单一串口通信模式无法满足导航需要；②CAN总线通信模式。此种模式可以有效解决传统串口传输方式的缺陷，通过将CAN总线技术融入导航系统，优化原有的通信模式。相比而言，这种通信方式成本较低、传输距离远、利用率高。另外，这一通信模式还具备自动更正错误以及错误检测服务，一旦数据信息被破坏，系统能够自主更正；当破坏程度较大时，系统将自动退出，最大限度保证信息传输的安全稳定。
3.4海岸互联网视频会议
互联网时代下，通信技术获得了飞速发展，船舶导航和通信系统也进入黄金发展时期，船舶通信系统实现了对视频、文件、图像等数据的传递。
网络技术和船舶导航通信系统的融入有助于优化导航通信系统，强化系统内部的信息交流。船舶海岸视频通话与日常的视频通信有一定区别，船舶通信在视频中展示通信双方的行为话语，使双方都能从彼此的周边环境中获取额外信息。此外，全球海事网络可以连接到局域网中，获得数据。船舶视频通
话不需要预先集合人员，能够在极短的时间内实现信息传递，进而节省时间，提高工作效率。此外，网络技术将各个部门融为一体，部门之间的联系更加密切，进一步增强人文关怀。
4舰船局域网络建设和航行管理软件的运行伴随船舶运行中管理要求的逐步加深，信息智能化程度需要进一步提高，从而适应发展的真实需求。局域网的搭建能够完成办公智能化，也可以让操作人员之间更好地交流协作，保证船舶的稳定运营并提高经济收益。由此可见，航行管理软件应该朝更加智能化的方向发展，为进一步优化船舶综合性能提供基础保障。
4.1局域网搭建
船舶之中局域网的搭建是将10Base-T网络技术作为核心，并配合STP技术。也就是从主控点位置向外连接2条STP 线路，同时两端位置预留足够的空间可以为后期连接做准备。局域网系统主要是由一个主控点、一台交换机以及各个计算机设备构成。为保证电源系统稳定运行，分支计算机设备应当安放在室内。从实际情况看来，选取多模光纤的方式链接可以提高数据传输效率。在实际构建过程中，局域网不能同供电线路相连接，避免电流通过电缆时出现电磁效应致使数据缺失。所以连接时，要用PVC胶管将网络线包裹紧密，避免网络线所处环境出现潮湿、过热等情况。4.2航行管理软件
（1）航海数据管理。航海数据一般都比较繁杂，所以管理难度较大。一般船舶导航和通信数据从GPS开始分析，对船舶位置信息、事故、问题等进行分析和预警，所以，GPS系统在环境测定和数据
交流、管理中心发挥着重要作用。
（2）舰船自身管理。船舶数据管理主要分为静态和动态两方面，其中，静态数据一般指操作人员，动态数据一般指船舶运行过程中的命令传达、日常管理控制等。另外，船舶自身管理还包括功能管理，即船舶航行时各个系统组件的工作状况和操作员的值班、工作安排等。
（3）船舱内物资管理。船舱物资管理主要包括对船舶中物资信息做分类、统计、登记，分析物资的消耗情况，当物资消耗完及时做补充提示并更新。
（4）日常保养维修。船舶系统具有较高的综合度，又由于日常行驶在海洋上，海水的浸泡和腐蚀都需要操作人员及时检测各个组件的工作状况，做好维护和保养，并做好记录，以防患于未然。
（5）数据安全管理。为了防止网络通信被不法盗取，导航系统中一般配备安全管理软件，抵御病毒侵袭，维护信息安全。5船舶通信导航技术的未来发展趋势
5.1宽带和数字化特征越来越明显
宽带和数字通信是通信领域的核心，将来光纤通信技术会进一步发展，所以船舶通信的效率也将提高。伴随超导技术、纳米技术的发展，船舶通信领域将再次得到进步。5.2通信与导航网络一体化
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未来，船舶导航系统将会更加完善，综合程度也会进一步提高，真正实现三网融合的目标。此外，越来越多的先进技术也会融入系统之中，推动系统进一步发展。
6结语
随着互联网通信技术的完善和变革，船舶导航和通信系统更加完善，无论商船还是军船，基本都实现了智能化管理，数字化技术将通信导航系统连成一个整体。随着信息技术的发展，船舶导航和通信系统还会不断完善，集成更多智能技术，提高导航和通信的准确度和工作效率。
参考文献
[1]黄单单，梁佳琪，沈爱华.大数据在现代船舶制造业中的应用前景[J].无线互联科技，2019（8）：147-148.
[2]王艳波，金伟.船舶通信导航技术及发展趋势分析与研究[J].信息
矿棉吸音天花板通信，2020（2）：214-215.
[3]段晓曦，张玲玲.船舶通信导航技术的发展与趋势[J].船舶物资与
市场，2020（10）：7-8.
[4]王艳波，金伟.现代信息技术在船舶通信导航领域中的应用探究[J].信息通信，2020（2）：91-92.
收稿日期:2021-01-17
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作者简介：尚凡葵（1981—），女，汉族，山东东营人，工程师，硕士研究生，研究方向为舰船电子信息。
付攀（1982—），男，汉族，湖北荆州人，工程师，本科，研究方向为舰船总体。
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